3. Состав и основные свойства сырья

3.1. Состав и свойства твердых топлив.

Твердые топлива содержат горючую органическую массу и негорючую, или минеральную часть – балласт.

Органическая масса топлива состоит в основном из углерода, водорода и кислорода. Помимо этих элементов в органической массе могут содержаться, например, азот и сера. Состав топлив приведен в табл.1. Соотношение между отдельными элементами, входящими в состав топлива, влияет на его свойства.

Негорючая часть топлива состоит из влаги и минеральных веществ. Количество влаги в топливе зависит не только от вида топлива, но и от способа его добычи и хранения.

Минеральную часть топлива составляют карбонаты, силикаты, фосфаты, сульфаты, сульфиды металлов – железа, кальция, магния, алюминия, калия, натрия и др. При сжигании или газификации топлива минеральные вещества остаются в виде золы; при этом многие из них подвергаются разложению с образованием оксидов. При пиролизе зола находится в твердом остатке топлива (см. табл. 1). Примесь серы сильно влияет на свойства топлива и качество получаемых при его переработке продуктов.

Таблица 1. Состав топлив

Топливо	Органическая масса, %			Влага, %		Зола, %		Сера, %		Выход лету чих, %		Теплотворная способность высшая, кДж/кг
	С	Н	О+N
Древесина	44,0	6,0	50,0		30-40		0,4		0,0		>70		18850
Торф	59,0	6,0	35,0		25		4,5		0,4		70		23900
Бурый уголь	70,0	5,5	24,5				4,0		2-3		45-55		25550
Каменный уголь	82,0	5,0	13,0		3-8		6,0		2-6		8-50		33920
Антра цит	95,0	2,0	3,0		1,3		6,0		1-2		8		33500
Горю чие сланцы	75,0	10,0	15,0		-		50,0		-		-		33920

Она входит в топливо в виде сульфидов – сульфидная сера, сульфатов – сульфатная сера и органических соединений – органическая сера. При сжигании и газификации топлива сульфидная и органическая сера окисляется, образуя диоксид серы, а сульфатная в большинстве случаев остается в золе. При сухой перегонке топлива сера распределяется между получаемыми продуктами, но остальное количество остается в твердом остатке. Количество серы в различных видах топлива указано в табл. 1.

Летучими веществами называются газообразные и жидкие продукты (при высокой температуре последние находятся в парообразном состоянии), получающиеся при нагревании топлива без доступа воздуха. Вместе с летучими веществами удаляется и влага. Выход летучих (потери в массе топлива при нагревании его без доступа воздуха при 850⁰С в течение 7 мин за вычетом имеющейся в топливе влаги) позволяет судить о целесообразности его химической переработки для получения жидких и газообразных продуктов. Выход летучих для различных топлив показан в табл. 1.

Теплотворная способность – это количество теплоты, которое получают при сжигании единицы массы или объема топлива. Теплотворная способность является энергетической характеристикой топлива и выражается в джоулях; она зависит от состава и влажности топлива. Значения теплотворной способности различных видов топлива представлены в табл. 1.